封面新闻记者 闫雯雯
最近一段时间，太阳活动异常频繁：北京时间2月18日凌晨，一次最高等级的X级别耀斑爆发，并伴随着日冕物质抛射（CME）事件；2月26日-2月27日，欧洲多地能够看到极光，最低纬度到了法国；一周前，NASA在社交平台表示，太阳爆发了巨大的日冕物质抛射， 尽管它位于太阳的远端，但爆炸的威力足以让绕地球轨道运行的航天器感受到它的影响；《丹佛邮报》发布消息称，在未来几个月内，纬度低至科罗拉多都能看到极光；上周，冰岛的极光甚至达到了8级，摄影师苏铁在社交媒体感叹，这是他见到过的最大的极光。
为什么今年会在很多低纬度的地区看到极光？那么极光究竟是怎么形成的？在哪个纬度能够看到极光？日前，封面新闻邀请到中国科学院地质与地球物理研究所何飞研究员，为大家揭开秘密。
极光那么美 却是粒子与粒子的碰撞
极光产生的原理首先要讲到地球的磁场，可以想象成地球中心有一个沿着南北方向的条形磁铁，然后它产生了一圈偶极磁场。磁场在南北两极形成了一个汇聚的形状，有点像一个漏斗。太空中的等离子体被束缚在磁力线上，做几种运动，如螺旋运动，或是沿磁力线来回跳。正常情况下，这些粒子很少沿磁力线穿透到大气层中来，但如果发生了像是太阳活动爆发引起地球空间环境扰动时，这些粒子就能够获得更多的能量，穿透到大气层里边来，与大气中的原子、分子发生碰撞，产生极光。
“极光是始终存在的，只是在比较平静的状态时，沿着磁力线进入大气层的粒子量比较少，它激发出来的光就比较弱，人眼可能就很难以观察，但是我们用卫星上的仪器是能够看到的；在爆发时，由于进入大气层的粒子多，能量多，它激发出来的极光就强，人类在地面上就能看到非常动态的极光舞动。”何飞这样说。
越美越危险 太阳活动对人类影响巨大
有人认为，只有在极圈里能够看到极光，其实这个观点并不正确。在太阳活动强时，很多低纬度的地区也能够看到极光，特别是在太阳风暴吹来时，包含的物质以及裹挟的磁场，会压缩地球的偶极磁场。极光也会沿着磁轴向低纬度地区扩展，太阳风暴越大，它扩展的范围就会越大。太阳风暴最严重的情况下，在美国佛罗里达州都能看到极光。历史上有一个非常著名的卡林顿太阳事件，那是有史以来有记录的最强的一次太阳活动。
那么极光对于人类的生活会有影响吗？何飞表示，与其说是极光的影响，不如说是太阳活动的影响：“磁场产生扰动就会产生电，这些电会加载到电网上，使得电网过载。在1989年3月的剧烈太阳事件中，加拿大和美国北部大部分区域断电，就是大磁暴引起的大地电流把变压器烧毁，这是对地面的一个最明显的影响。”
除了对地面的影响，对于太空影响是更直接的，飞船、宇航员在太空会遭到更多的空间高能粒子的轰击，对他们的生命健康以及航天器的安全都会产生危害。2022年有一条新闻，马斯克发射了一堆星链卫星，还没完全入轨，就遭遇磁暴引起高层的大气密度扰动，使得星链的卫星掉落数十颗。空间天气灾害也是目前科学家们研究的一个重大课题，中国气象局也有专门的空间天气预报机构去做预报和预测。
极光也分大小年 太阳活动波峰时期更易观察
有一种说法是极光也分大小年，极光活动在“大年”时更容易被看到。这个说法也得到了何飞研究员的肯定：“因为太阳活动并不是恒定的，既有间歇性的、偶发性的爆发，也有长周期的周期性活动。”
这个长周期最典型的就是太阳每隔11年完成一次波峰波谷的循环：在太阳峰年的时候，太阳活动会剧烈得多，它的爆发频次也会高得多，人类就会更频繁地遭遇太阳风暴；在太阳低年的时候，爆发就会弱一些，频次也会小一些。太阳活动目前正处在从极小年到极大年的上升过程中，看到极光的机会也会更多一些。
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